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Concept
Bain à ultrasons
Résumé
Le bain à ultrasons ou nettoyage à ultrasons ou sonicateur est une procédure accélérée de nettoyage de pièces ou de dissolution de produits par l’effet mécanique d’ondes ultrasonores de fréquence généralement comprises entre et .
Généralement, le nettoyage par ultrasons s'effectue par immersion de la pièce à nettoyer dans un bain.
Le dispositif comprend une cuve assez grande pour recevoir la pièce à nettoyer.
De l'eau ou un autre solvant (pour dégraisser), auxquels s'ajoutent éventuellement des produits détergents remplissent la cuve. Ce liquide transmet les ultrasons, en même temps qu'il effectue le nettoyage.
Sur les parois (internes ou externes) ou au fond de la cuve, un transducteur reçoit de l’énergie électrique à fréquence ultrasonique par l'oscillation des transducteurs piézoélectriques.
Le transducteur génère des phases successives de compression et de décompression.
Ces phases sont des ondes ultrasonores, à une fréquence de à , qui génèrent dans ce liquide une grande quantité de bulles microscopiques par le phénomène de cavitation.
L’implosion de ces bulles, pendant la phase de compression, provoque des turbulences au niveau de la pièce à nettoyer ou du produit à dissoudre.
Ces turbulences détachent et éloignent les impuretés de la pièce ou accélèrent la dissolution.
La dissolution de produits s'effectue de la même façon. Le récipient contenant le produit à dissoudre et son solvant peut remplacer la pièce à nettoyer dans un bac de plus grandes dimensions. Il suffit que sa paroi soit suffisamment dure et légère pour ne pas atténuer significativement les ultrasons.
Des dispositifs sans cuve, dans lesquels le liquide de nettoyage circule entre la pièce à nettoyer et le transducteur, s'emploient aussi. Ils servent notamment pour le détartrage en soins dentaires, mais ont été utilisés pour d'autres nettoyages délicats comme ceux des vitraux.
Image:Sonicateur1.JPG
Image:Sonicateur2.JPG
Les premières applications industrielles remontent aux années 1950. Les nettoyeurs à ultrasons, devenus plus abordables, ont trouvé une utilisation domestique dans les années 1970.
Source officielle
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Sonication
Sonication is the act of applying sound energy to agitate particles in a sample, for various purposes such as the extraction of multiple compounds from plants, microalgae and seaweeds. Ultrasonic frequencies (> 20 kHz) are usually used, leading to the process also being known as ultrasonication or ultra-sonication. In the laboratory, it is usually applied using an ultrasonic bath or an ultrasonic probe, colloquially known as a sonicator. In a paper machine, an ultrasonic foil can distribute cellulose fibres more uniformly and strengthen the paper.
PZT
Les PZT, ou titano-zirconates de plomb, sont des composés chimiques de formule , où . Il s'agit de céramiques de structure pérovskite présentant plusieurs propriétés intéressantes : ferroélectricité, c'est-à-dire qu'elles ont une polarisation électrique spontanée, qui peut être inversée par l'application d'un champ électrique ; piézoélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent changer de forme si on leur applique un champ électrique, ou qu'elles peuvent générer une tension électrique entre deux faces lorsqu'on leur applique une déformation — propriété particulièrement utile pour les capteurs, les transducteurs, les actionneurs au sens large ; pyroélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent générer une tension électrique lorsqu'on modifie leur température, d'où des applications dans les sondes de température.
Transducteur
Un transducteur est un dispositif convertissant un signal physique en un autre ; par exemple un signal lumineux en signal nerveux (vision animale) ou signal électrique (photorécepteur). Transducteur électroacoustique : Hydrophone (transforme, dans les liquides, des oscillations acoustiques en oscillations électriques) ; Haut-parleur, écouteur, casque audio, bipeur, ronfleur (transforme un signal électrique en ondes acoustiques) ; Microphone (transforme des ondes acoustiques en un signal électrique) ; Micro-casque , Casque Audio ; Cristal piézoélectrique ; Transducteur microusiné ; Phonocapteur (transforme des oscillations mécaniques en un signal électrique).